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Saugnapfhalter zum Transferieren von Transplantaten und Biosensoren

29.10.2020

Dünne Gewebetransplantate und flexible Elektronik finden heute viele Anwendungen in der Medizin. Aber sie von einem Nährmedium in einer Petrischale auf einen Patienten zu übertragen, ist keine leichte Aufgabe. Damit kann ein neues Gerät, das wie ein Tintenfischsauger geschaffen wurde, jetzt umgehen. Es überträgt empfindliche Gewebe oder dünne elektronische Folien schnell auf den Patienten, ohne sie zu beschädigen.

Das neue Gerät wurde von Wissenschaftlern der University of Illinois (USA) entwickelt.

„Während der Operation müssen Chirurgen das Risiko von Weichteilverletzungen minimieren und das Transplantat ohne Kontamination schnell transplantieren. Darüber hinaus ist die Übertragung von ultradünnen Materialien ohne Faltenbildung oder Beschädigung ein weiterer wichtiger Aspekt“, sagte Studienleiter Hyunjun Kong, Professor für chemische und biomolekulare Technik.

Auf der Suche nach einer Möglichkeit, dünne, empfindliche Schichten von Zellen oder Elektronik schnell zusammenzubauen und zu bewegen, ohne sie zu beschädigen, wandten sich die Forscher an das Tierreich, um sich inspirieren zu lassen. Das natürliche Vorbild für ihr Gerät waren die Krakensauger, mit deren Hilfe die Molluske sowohl nasse als auch trockene Gegenstände jeder Form aufnehmen kann. In diesem Fall werden Gegenstände nur durch Muskelanstrengung und nicht durch klebrigen chemischen Klebstoff gehalten.

Wissenschaftler haben einen Halter entwickelt, der aus einer temperaturempfindlichen Schicht aus weichem Hydrogel besteht, die an einer elektrischen Heizung befestigt ist. Um ein dünnes Blatt zu nehmen, erhitzen die Forscher das Hydrogel vorsichtig, wodurch es schrumpft, drücken es dann gegen das Blatt und schalten die Hitze ab. Das Hydrogel dehnt sich leicht aus und "saugt" Weichgewebe oder flexible elektronische Folie auf. Dann wird der dünne Film mit Hilfe eines Halters vorsichtig auf das "Target" bewegt und die Heizung wieder eingeschaltet, wodurch das Hydrogel komprimiert und der Film freigesetzt wird.

Der gesamte Vorgang dauert etwa 10 Sekunden.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

Immer häufiger hören wir von einer Zunahme der Menge an Weltraummüll, der unseren Planeten umgibt. Zu diesem Problem tragen jedoch nicht nur aktive Satelliten und Raumfahrzeuge bei, sondern auch Trümmer alter Missionen. Die wachsende Zahl von Satelliten, die von Unternehmen wie SpaceX gestartet werden, schafft nicht nur Chancen für die Entwicklung des Internets, sondern auch ernsthafte Bedrohungen für die Weltraumsicherheit. Experten richten ihre Aufmerksamkeit nun auf die möglichen Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Dr. Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics betont, dass Unternehmen rasch Satellitenkonstellationen aufbauen und die Zahl der Satelliten im nächsten Jahrzehnt auf 100 ansteigen könnte. Die schnelle Entwicklung dieser kosmischen Satellitenarmadas kann zu einer Kontamination der Plasmaumgebung der Erde mit gefährlichen Trümmern und einer Gefahr für die Stabilität der Magnetosphäre führen. Metallabfälle von gebrauchten Raketen können die Ionosphäre und Magnetosphäre stören. Beide Systeme spielen eine Schlüsselrolle beim Schutz und der Erhaltung der Atmosphäre ... >>

Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Erstellt den stärksten Elektromagneten der Welt 19.06.2019

Wissenschaftler des National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) der Universität von Florida haben einen neuen Rekord für das stärkste permanente Magnetfeld aufgestellt, das von einem neuen Elektromagneten mit supraleitenden Spulen erzeugt wird. Im selben Labor befindet sich der frühere Inhaber dieses Rekords, ein Elektromagnet, der ein Feld mit einer Stärke von 45 Tesla erzeugt, und ein neuer Elektromagnet, der ein Feld mit einer Stärke von 45.5 Tesla erzeugt. Das klingt nicht nach einem großen Durchbruch, ebnet aber den Weg für noch stärkere Magnete auf Basis der Nutzung von Supraleitung.

Beachten Sie, dass Wissenschaftler seit langem starke Magnetfelder mit Induktoren erzeugen, die Solenoide genannt werden. Wenn ein elektrischer Strom durch die Windungen einer Spule fließt, erzeugt er ein Magnetfeld. Eine Erhöhung der Stärke des durch die Wicklungen fließenden Stroms führt zu einer Erhöhung des erzeugten Magnetfelds.

Der 45-Tesla-Elektromagnet war fast zwei Jahrzehnte lang der stärkste Gleichstrom-Elektromagnet. Dieses Gerät war das Schlüsselgerät, um das sich alle MagLab-Aktivitäten konzentrierten, aber in diesem Labor gibt es auch einen anderen Magneten mit Wicklungen „mit elektrischem Widerstand“, grob gesagt, eine Kupferspule, die ein Magnetfeld mit einer Stärke von 33.6 Tesla erzeugt. Die Wicklungen dieses Magneten haben eine Leistung von 31 MW, und um die erzeugte Wärme von ihnen abzuführen, müssen Tausende Liter vorgekühltes Wasser gepumpt werden.

Der im MagLab-Labor entwickelte neue Elektromagnet heißt "Little Big Coil 3", seine zusammengebaute Größe überschreitet nicht die Größe eines Bierglases. Seine supraleitenden Wicklungen bestehen nicht aus der traditionellen Zinn-Niob-Legierung, sondern aus einem neuen REBCO-Material (Seltenerd-Barium-Kupfer-Oxid), das bei höheren Temperaturen supraleitend wird. Die Dicke des Bandes aus diesem Material überschreitet nicht die Dicke eines menschlichen Haares, wodurch es sehr eng gewickelt werden kann. Die Wissenschaftler ersetzten das Isoliermaterial durch ein neues Material, das die Supraleitfähigkeit der Wicklungen nicht beeinträchtigt und das erzeugte Magnetfeld nicht verzerrt. Diese ganze Reihe von Maßnahmen ermöglichte es, die Stromdichte in den Wicklungen zu erhöhen und eine Rekordstärke des von ihnen erzeugten Feldes zu erreichen.

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